The research of power saving frequency conversion speed regulation experiment system

A power saving frequency difference controlling method was introduced by the double inverter and motor experiment system.The characters of the system under differ- ent loads were investigated.The theoretical analysis and experiment results show the frequency difference method is a ideal power saving speed regulation method for the dou- ble inverter and motor system.The experiment system is simply structured,convenient to operate and provides a new way of character testing for frequency conversion speed regulation.

智能化视角下造纸机传动系统变频调速控制研究

在当今造纸行业向智能化转型的背景下,造纸机作为纸张生产的核心设备,其传动系统的高效运行对整体生产效率和产品质量起着决定性作用。电气自动化与变频调速技术的深入应用,极大地推动了造纸机控制系统的技术进步,为实现造纸机械高效、稳定生产提供了坚实的技术基础。基于此,在探讨造纸机传动控制系统的构成与设计关键点,并针对常见的变频调速技术进行分析,特别是直接转矩控制(DTC)算法在优化传动系统中减少异步电机电磁转矩波动、降低能耗、提升效率方面的应用,旨在为造纸机传动系统的优化提供切实可行的解决方案。

变频供电对异步电机电磁噪声的影响

针对某三相异步电机变频供电时,电机噪声明显增大且出现刺耳高频声的情况,利用数值仿真软件建立了电机磁场、振动和噪声模型,计算和分析了变频供电对电机定子电流、径向电磁力、电机振动和噪声的影响。研究发现,变频器供电时,电机定子电流在基波之外增加了基波的谐波分量和载波与谐波相互作用的频率分量,载波引起的电流分量增加了电磁力波的高阶分量,在研究频率范围内(个别频率除外),相比于正弦供电,电机振动速度增大至1.08~131.4倍,声压级增大了2.6~42.6dB。

基于高频电流信号的电机故障特征提取方法

目前异步电机故障诊断主要依赖于振动、温度和噪声等参数,对于监测的电气信号,主要用于分析电机输出动力情况。电气信号中除了体现电机动力输出特征外,还包含丰富的机械故障、电气故障等信息特征。由于电气信号中的故障特征信号微弱,易被基频分量与噪声湮没而难以突出故障特征,不利于电机状态监测与故障诊断,因此提出了一种基于高频电流信号解调的电机故障特征提取方法,针对采样率不低于25.6 kHz的电机定子高频电流信号,综合运用高通滤波、Hilbert变换、快速傅里叶变换(FFT)3种分析方法,提取高频电流中电机故障的微弱特征信号,应用神经网络算法对电机正常、静态偏心、动态偏心、转子断条、轴承内圈、轴承外圈6种状态进行了诊断。该方法准确提取了电流信号故障特征,并成功识别了6种故障。

大功率带式输送机变频驱动方式比较研究

以某输煤项目为研究对象,分析了该项目大功率带式输送机的驱动配置特点,对比了2种主流变频驱动方式在项目应用中的技术优缺点,全面系统归纳了2种主流变频驱动方式的初期投资成本差异,计算得出了75%负载下2种变频驱动方式的项目耗电量差值,给出了永磁同步变频电机的选型建议。

基于深度残差网络的电机故障诊断研究

电机故障诊断技术的研究对于保障安全生产、减少机械故障、减轻生产损失有重要的现实意义。针对传统机器学习的故障诊断方法的局限性,提出基于深度残差网络(ResNet)的电机故障诊断方法。首先,分析了传统的电流信号特征分析方法。然后,建立了深度ResNet故障诊断框架。最后,通过设计不同模式的三相电流输入策略,建立特征自适应提取的深度学习电机故障诊断模型,有效提取了电机电流信号的故障深度特征,并通过对比试验验证了诊断效果。试验结果表明,该方法准确率高于传统机器学习方法。该研究为深度ResNet在电机故障诊断领域的推广应用奠定基础。

一种基于离散变频的三相异步电机软启动控制

针对传统三相异步电机软启动方式存在启动转矩不足,难以适用于部分需要重载启动电机场合的问题,采用一种离散变频的软启动控制方法,将离散变频的方式与传统软启动控制相结合,同时加入功率因数角补偿以提高电机在启动过程中的平稳性。实验表明,该控制方法可在抑制电机启动电流的同时,有效提升电机的启动转矩,同时抑制电机在启动过程中的抖动。

考虑电流瞬时频率特性的水上浮吊供电系统定时限过流保护方法

水上浮吊供电系统中,通常含有多台大功率异步电动机,多个电动机在并网启动时会产生较大的启动电流,当各电机启动电流叠加,可能导致变压器电流激增,触发过电流保护误动,给工业生产带来巨大损失。本文首先基于异步电动机等效模型,揭示了冲击电流的产生机理和箱式变压器保护误动原因;接着针对水上浮吊电机断续周期工作场景,提出了随机运行场景生成方法,基于希尔伯特黄变换技术,对系统的故障短路和电机启动状态下变压器的电流信号进行瞬时频率特性分析,揭示不同状态下箱式变压器电流的瞬时频率特性差异,在此基础上构建定时限过电流主动闭锁模块,确保浮吊供电系统正常工作时的可靠供电;最后通过湖南省某水上浮吊系统的仿真模型对所提出的保护方案进行了验证。

软启动和变频器在带式输送机启动过程中的应用选择

分析了带式输送机启动过程存在的问题及技术要求、软启动和变频器启动过程的调速原理及主要运行参数,通过图表及现场测试数据,对比分析两种启动方式的优缺点,提出针对不同带式输送机的启动方案。

大中型卧式异步变频电动机定子固有频率分析

电机变频使用的特殊性,使得变频调速电机启动过程中容易出现共振现象,应充分考虑电动机构件及整体的刚性,预防电动机出现振动及噪声问题,变频电机的设计能否满足用户的要求显得尤为重要,所以定子固有频率的计算是不可缺少的环节。

基于PLC三相异步电动机变频调速系统设计

电动机作为机械设备的驱动装置,为了适应不同的工业工况,三相异步电动机需要根据不同的工况进行调速,三相异步电动机的调速方法主要有降压调速,转子串电阻调速,变频调速,而变频调速是三相异步电动机最理想的调速方法,可以实现无级调速。本文以依托PLC实验室,以三相异步电动机Y132S-2为被控对象,以昆仑通态触摸屏MCGS-TPC7031Kt为上位机,以西门子S7-1200系列CPU1214CDC/DC/DC为控制设备构成一个可以实现0-2750r/min的无级变速开环控制系统。该调速系统既节能又能通过触摸屏宏观监控调节电机转速,整个控制系统经济实惠值得推广。本设计主要包括硬件电路设计,控制程序设计等主要设计内容。

基于PLC的三相异步电机变频调速系统

设计一种基于西门子S7-315型PLC和西门子S120驱动系统的三相异步电机变频调速系统,对现有研究进行补充完善的同时,解决DSP应用环境的局限性,提高了三相异步电机变频调速的控制效果。

船用变频调速电路设计与性能测试

阐述变频调速系统的工作原理和特点,设计出一个变频调速系统在船舶上三相异步电动机应用的电路。分析之前的调速方式在设计和性能上的差异,通过在电机与电力拖动实验室进行的调试运行、确定实验步骤、数据分析,得出该船用变频调速电路设计的不足,从而优化船舶电机节能中的变频调速技术应用。

医院恒压供水系统的设计与应用

针对医院院内对供水水压稳定度的要求,基于PID电气控制原理,结合PLC及变频器,设计了医院恒压供水系统。首先,根据医院对于水压的要求选择供水水泵(三相异步电动机)。然后,根据水泵电机功率选择变频器。最后,设计电气主电路、控制系统运用PLC的PID控制功能实现恒压供水。实际测试表明,与传统供水系统相比,设计的恒压供水系统供水水压更稳定且耗能更低,能实现医院对恒压供水供给的要求。

永磁变频直驱系统在输煤系统上的应用及成本效益分析

针对输煤系统中大功率带式输送机驱动方式选型问题,以某正在实施的输煤系统为研究实例,介绍了永磁同步变频电机的选型计算方法;针对近年来建设方比较关注的更换永磁同步直驱方式费效比问题,全面分析了更换传统异步变频驱动方式为永磁同步直驱方式对系统的可能影响;比较研究了本输煤系统实例应用传统异步变频驱动方式、永磁同步变频分体机方式和永磁同步变频一体机方式的初期投资成本差异;计算得出了50%负载、75%负载和额定负载下永磁同步变频直驱方式相对于传统异步变频驱动方式的节能效果;详述了永磁同步变频直驱方式相对于传统异步变频驱动方式的后期维护成本差异,并计算了本输煤系统实例2种永磁同步直驱方案的投资回收期;最后,给出了相应研究结论。

小型异步电机模态计算与试验分析

以一台1.1k W小型异步电机为样机,采用锤击法进行模态试验,试验对象分别为不带绕组的定子,带有未浸漆绕组的定子,带有浸漆绕组的定子,带有去掉端部绕组的定子以及整机,同时保证所有试验模型的定子均为同一个定子。利用锤击模态试验测得的加速度频响函数的幅值和相位对定子径向二阶固有频率进行了判定。基于试验结果分析了绕组浸漆前后定子固有频率的变化以及端部绕组对定子固有频率的影响。用数值法分别计算了不带绕组定子及去掉端部绕组定子的模态;同时建立了试验样机的三维全域有限元计算模型,并且在转子和轴承连接处施加了约束条件,充分考虑了转子对电机模态的影响,计算与试验结果进行了比较。最后讨论了转子、端盖和机壳对电机定子模态的作用。

离散变频软起动过程的若干问题

针对采用离散变频方式实现三相异步电动机重载软起动过程的一些技术问题进行了分析和研究.首先,分析离散变频软起动过程中分频谐波的影响,表明分频基波产生的转矩达70%以上;其次,研究基于失电残压的无速度传感器测速方法;再次,提出离散频段切换原则,即切换时保持前后频段基波的相位角相吻合,可以防止转矩脉动;最后,提出基于分频时间片段的控制策略,使得在1个工频周期内就可对系统做出调整,提高了控制的实时性.经理论推导和仿真分析验证了提出方法的可行性和有效性.

自适应模糊PID控制在PLC变频调速同步测试中的应用

针对异步电机同步控制问题,在分析PLC变频调速系统基础上,电机采用主从控制结构,根据模糊规则及在线自校正调整PID参数,由此构建自适应模糊PID控制器。通过Matlab同步仿真模型获得的主从电机同步转速仿真波形。根据控制方案搭建基于PLC、变频器、异步电机、编码器的同步测试平台,并介绍电机转速测量方法。通过同步测试表明,实现同步控制其控制方案是有效可行的。

电动机离散变频软起动分频及最优切换相位控制

为了提高重载时异步电动机离散变频软起动的性能,解决采用标准触发角起动中各频段切换时产生较大的转矩脉动及转速波动等问题,进行了分频相位组合以及最优切换相位的研究。通过对离散变频相位组合及其序分量的理论分析,得到合理的分频系数。针对三相不对称频段,采用对称分量法建立了相序分量表,求出了正序分量最大的相序组合。建立了离散变频软起动仿真模型,计算分析了各频段的电流和转矩,确定了最佳分频等级及过渡频段。对各频段采用不同切换相位进行仿真,得到了最优切换相位的确定规律。最终确定了一种最合理的离散分频软起控制方案,为离散变频闭环控制策略的研究提供了理论依据,为异步电机重载软起动提供了新思路。

基于差频理论的双电机传动系统研究

提出了一种新型的双电机变频调速控制方法,并在此基础上建立了实验系统,采用转速转矩控制算法进行闭环控制,从而有效地提高了该系统的实时性和稳定性。采用交流异步电动机作为模拟负载,并采用并联接线方式,为再生能量提供了回馈路径,达到了节能的目的。在分析差频理论的基础上,得出转速转矩算法,并利用VC编程实现了计算机实时控制,对异步电动机在不同频率不同负载下的运行特性进行了实验研究。理论分析和实验结果表明该系统节能效果显著、实时性好,为深入研究双机系统奠定了基础。